非侵入式居民电力负荷监测与分解技术

非侵入式居民电力负荷监测与分解技术是一种全新的监测负荷耗电细节的技术。居民用电细节监测在电力公司优化电网的规划、运行与管理,电力用户节省耗电量和电费,以及全社会把提高生态文明意识付诸实践等方面具有重要意义。在这种用电细节监测中,非侵入式方法同侵入式方法相比具有简单、经济、可靠和易于迅速推广应用等优势。从实现非侵入式居民电力负荷监测与分解的基本依据——负荷印记入手,简述了基本原理、负荷分解模型和求解方法。该项技术有望发展成为新一代智能电表的核心技术。鉴于居民电力负荷组成最为复杂,该技术亦可用于工业和商业负荷用电细节的监测。     

基于边缘计算的台区短期负荷预测方法

配变台区是配电物联网与用户交互的重要纽带,台区短期负荷预测对实现配电物联网的精益化管理具有重要意义。为缓解全部台区上传负荷数据所带来的通信压力,本文提出一种基于边缘计算的台区短期负荷预测方法,将台区智能配变终端存储30天的历史负荷数据作为样本数据,通过核平滑法对样本数据进行清洗,因样本数据较少考虑将样本归一化后,拆分为标幺曲线与基值分别计算提高预测结果精度。然后通过相关系数法构建历史负荷数据的相关系数矩阵,用相关系数矩阵替换仿射传播相似度矩阵后聚类求得相似日的标幺曲线,再通过加权求和求得待测日的标幺曲线。同时,按照相似日原理预测待测日基值,最终通过待测日标幺曲线和基值反归一化后得到待测日负荷曲线完成预测工作。通过山东某配变30天的历史负荷数据计算后表明,所提方法可以实现台区负荷量级小、样本少、波动大情形下的合理预测,占用主站计算资源较少,对配网精益化运维具有积极意义。     

非侵入式电动自行车充电负荷在线识别

近年来,由电动自行车违规充电导致的火灾事故频发,为识别用户是否存在违规充电行为,本文提出一种非侵入式电动自行车充电负荷在线识别方法。利用电动自行车恒压充电阶段在功率数据中所表现的局部特征,通过事件检测、状态转换移除、Savitzky-Golay滤波与序列匹配相结合的手段实现充电负荷的在线识别。在真实用户场景中进行的实验取得了0.86的F1分数,结果表明本文方法具有较高的识别准确性和一定的快速性。     

支持多种服务和业务融合的高级量测体系架构

高级量测体系(advanced metering infrastructure,AMI)是一个用来量测、收集、储存、分析和运用用户用电信息的完整网络和系统。该文概述了AMI的基本构想和组成部分及各部分相应的功能作用。通过分析总结AMI实施的现状和在研究和实践过程中所遇到的问题,阐述了AMI的未来发展态势以及利用IPv6技术解决这些问题呈现出的不可比拟的优越性,提出了基于IPv6的高级量测体系的完整构架和核心功能部件组成。这一架构能够支持除读表之外的多种电力公司服务,促进业务融合。最后论文阐述了基于标准协议的AMI建设和实施的意义,强调了其对电力公司和智能电网的重要性。     

基于边缘计算的低压配电网健康状态评价方法

分布式新能源在配网中的大规模接入是实现碳中和目标的必要过程,但由此引发的若干配网稳定性隐患问题需要重视,从庞大的配网数据中快速、有效的筛选出低压配电台区的薄弱环节,从而进行针对性的优化改造具有重要意义。本文提出了一种基于边缘计算的低压配电网健康状态评价方法,首先在众多指标中选取5+1项重要指标,包括5项基础指标以及1项数据合格率指标,随后对指标进行标准化处理;为提高评价方法的合理性,分别采用基于专家经验的序关系分析法和基于数据差异性的变异系数法,得到各个指标的主观权重和客观权重;最后通过拉格朗日最优乘子法对主观权重和客观权重进行优化,得到各个指标的综合权重与评价函数,并根据函数值得到低压配电网的健康状况进行最终评价结果。所提方法采用边缘计算的方式为通信和主站系统缓解计算压力,通过对淄博市的8个低压台区进行评价分析,结果表明本文所提方法更具有效性和客观性,有望在实际系统中实施。     

基于改进VMD-XGBoost-BiLSTM组合模型的光伏发电异常检测

光伏发电是我国大力发展的重要新能源发电形式,其异常检测是为系统运维决策提供依据的重要环节。由组件老化、故障或不良因素造成的光伏系统运行状态异常将直接影响发电效率和能力,进而会对系统安全性和经济效益造成影响。然而,现有检测方法存在识别异常类型不全面、对标注数据数量依赖性强、更新模型成本高、对噪声和测量误差敏感等局限性以及不适合大规模推广部署的缺点。为解决这一问题,提出一种基于历史发电量以及气象监测数据的光伏发电异常检测方法。利用基于异常值去除和相关性分析的预处理步骤去除原始数据中的噪声并筛选最佳特征。通过变分模态分解（VMD）将数据分解成多个模态分量以提取光伏发电量的周期和非周期特征。构建改进VMD-XGBoost-BiLSTM组合模型,利用自适应赋权、Attention机制和改进鲸鱼优化算法的特点完成光伏发电量常态预测。在此基础上,通过与实际测量值进行对比,利用设定的规则进行异常判断。实验结果表明,该方法相较于单一BiLSTM和XGBoost模型平均误差下降幅度超过20%,其中约15.67%的性能提升得益于所提改进措施。     

集中器模式下四表合一的通信问题与基于自组网的网络化采集系统北大核心

研究了基于集中器模式的四表合一系统的通信机制,对其中的单点故障和通信瓶颈进行了分析。提出了基于自组网的大规模表计管理新架构,其中将智能电网的通信网络作为多种计量装置的虚拟专用网,临近的多个计量装置构成无线Mesh网络。设计了将SCEP协议进行扩展并采用轻量级证书的表计身份认证新机制,以解决多表网络的身份认证和安全问题。设计了基于IPv6的数据采集协议,并进行了原型系统实验。结果表明,该系统实现了表计自组网拓扑发现、数据采集等关键功能。新机制可以大幅减少重复性通信网络建设,支持＂互联网＋＂模式新业务。     

基于分布式保护的网络式馈线配电自动化系统

介绍了2010年配电远景规划(DV2010)科研合作工业联盟所倡导的4级配电自动化(DA)方案,并着重介绍了加拿大卑诗省水电公司在其中第二级DA方案的一个实际应用。这一模块化的网络式馈线DA系统,以分布式保护为基础、以独特的并行双馈线网络式拓扑连接向重要用户提供不间断、高可靠性的供电。从实际应用的角度,详细介绍了这一网络式馈线DA方案的选址、设计、保护逻辑和通信系统。     

《城网规划计算机辅助决策系统》用于包头市负荷预测

1 概况包头地区电网是蒙西电网中最大的地区供电网络,并为主输电网的重要组成部分,由5个电压等级构成,即220kV、110kV、35kV、10(6)kV和380/220V。整个电网有3个热电厂(装机容量约90万kW),3个220kV枢纽变电站,18个110kV变电站,10个35kV变电站,输电线路1000多km和配电线路约800km,担负着包头市近10000km~2、蒙西电网60％的电力负荷。     

新型配电系统智能感知、分析与优化运行

随着"双碳"工作深入推进,电能在终端能源消费中的比重不断提升,用户对供电质量的要求日益提高,配电系统作为电力系统中直接面向用户的环节,对于保障供电的安全性与可靠性至关重要.然而大量的光伏、风电等分布式电源以及电动汽车、电力电子设备等接入配电系统,使用户与配电系统的关系日趋复杂,给配电系统的保护、控制与运行管理带来了严峻...